Estimació de l'estat de salut (SOH).
El SOH d'una bateria també es pot expressar com la seva vida útil. La vida útil de la bateria es pot dividir en dos tipus en funció de les diferents condicions d'ús: la vida útil d'emmagatzematge i la vida útil del cicle.
La vida útil d'emmagatzematge representa els fenòmens d'envelliment i els resultats d'una bateria durant l'emmagatzematge. Durant l'emmagatzematge, la capacitat de la bateria disminueix de manera irreversible i la velocitat d'-autodescàrrega varia molt segons l'entorn d'emmagatzematge. Per tant, l'acceleració o la desacceleració de la taxa d'envelliment de la bateria depèn de l'entorn d'emmagatzematge. La temperatura d'emmagatzematge és un factor important que afecta la vida útil de l'emmagatzematge i la descàrrega automàtica-. En comparació amb la temperatura ambient, les temperatures d'emmagatzematge de la bateria més altes fan que les reaccions secundaries (com la corrosió) siguin més probables i la pèrdua de cations metàl·lics sigui més severa; mentre que a baixes temperatures, la difusió de substàncies i les reaccions electroquímiques disminueixen, reduint així la taxa d'envelliment de la bateria. Un altre factor que afecta la vida útil d'emmagatzematge de la bateria és el valor SOC durant l'emmagatzematge de la bateria (aquí, SOC es defineix com la relació d'ions dels elèctrodes). A la mateixa temperatura d'emmagatzematge però diferents SOC d'emmagatzematge de la bateria, el camí d'envelliment de la bateria és diferent. A SOC elevats, hi ha un gran desequilibri de càrrega a la interfície elèctrode/electròlit, que promou reaccions electroquímiques.
El cicle de vida representa l'impacte de l'ús de la bateria (càrrega i descàrrega) a la bateria. L'envelliment de la bateria es produeix contínuament tant durant la càrrega com la descàrrega. La temperatura i el corrent durant l'ús de la bateria afecten directament la vida del cicle. A més, els factors que afecten la vida útil de la bateria també influeixen en la vida del cicle, ja que es produeixen reaccions relacionades independentment de si la bateria està en ús o en repòs. L'ús de la bateria és un procés exotèrmic; L'augment de la temperatura accelera aquestes reaccions, accelerant així l'envelliment de la bateria. A més d'aquestes variables, els paràmetres relacionats amb el cicle de vida són funcions de l'estat de càrrega de la bateria. La quantitat de càrrega perduda durant una sola descàrrega (canvi d'estat de càrrega) és un factor crucial amb un impacte significatiu en l'envelliment de la bateria. Aquest fenomen es deu principalment a la degradació de l'elèctrode positiu i a la formació de la pel·lícula SEI durant la càrrega i descàrrega d'alta corrent -.
1. Definició d'estat de dany (SOH) a les bateries
Es poden derivar diferents definicions de SOH des de diferents perspectives. Actualment, les definicions d'ús habitual en la investigació de les bateries inclouen la definició de la resistència interna, la definició de la profunditat de descàrrega i la definició de la càrrega restant.
(1) Mètode de definició de resistència interna
L'estat de salut de la bateria es deteriora a mesura que augmenta gradualment la seva resistència interna. L'estat de salut de la bateria (SOH) es pot definir a partir d'aquesta relació:
En la fórmula, RNEW representa la resistència interna de la bateria en el moment de la fabricació; REOL representa la resistència interna al final de la vida útil de la bateria; i R representa la resistència interna de la bateria en el seu estat actual.
La clau d'aquesta definició és obtenir un valor precís de la resistència interna de la bateria. El seu avantatge són resultats de mesura relativament precisos, però el seu desavantatge és que no té en compte la capacitat nominal de la bateria, que es veu significativament afectada per l'estat de salut de la bateria (SOH).
(2) Definició de profunditat de descàrrega (SOH)
La profunditat de descàrrega (SOH) d'una bateria es refereix a la relació entre la capacitat descarregada per la bateria i la seva pròpia capacitat. Aquesta relació és inversament proporcional al nombre de vegades que es pot recarregar la bateria; és a dir, com més gran sigui la profunditat de descàrrega, menor serà el nombre de vegades que es pot recarregar. Per tant, SOH es pot definir des de la perspectiva de la profunditat de descàrrega com: el percentatge del nombre de recàrregues restants al nombre màxim de recàrregues a una profunditat de descàrrega determinada.
(3) Definició de Capacitat Restant
L'estat de càrrega (SOH) es defineix des de la perspectiva de la capacitat restant de la bateria. Després d'un període d'ús, la capacitat restant de la bateria es pot mesurar directament. Per tant, deixeu que Cnew sigui la capacitat màxima de la bateria quan no s'utilitzi, i Cnorm sigui la capacitat màxima utilitzable de la bateria. Aleshores, SOH es pot definir com...
